JP3276851B2

JP3276851B2 - インサート成形の金型構造

Info

Publication number: JP3276851B2
Application number: JP16983996A
Authority: JP
Inventors: 秀人谷藤; 武小玉; 直志秋元
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: JPH1015945A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形品に装飾
物（インサート部品）を埋設するインサート成形におい
て、その成形時に用いられる金型の構造に係り、特に、
変形しやすい薄型な装飾物に用いられて最適な金型構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、樹脂成形により製作される成形
品に、装飾物等を組合せて、商品価値を高めたものが知
られている。

【０００３】例えば、成形品の表面に、装飾物を填め込
んだものや、透明体の成形品の内部に装飾物を埋設した
もの等であり、これらの装飾物を設けることにより成形
品の全体としての商品価値を高めるようにしている。

【０００４】また、この装飾物は、樹脂とは異なる素
材、例えば金属素材を用いて製作され、その表面に立体
的な意匠を施して装飾性を醸し出す工夫がなされてい
る。

【０００５】ところで、金属部品等のインサート部品を
予め金型に埋め込んでおき、成形時に溶融樹脂に埋め込
む方法をインサート成形といい、金属等と樹脂との熱膨
張率の差を利用することによりインサート部品が固定さ
れるので、安定性のある結合手段として多用されてい
る。とりわけ、各種の電子機器に用いられるＩＣカード
は、プラスチック製のカード基材にＩＣモジュールを埋
設してインサート成形により構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したＩＣカードに
おいて、その装飾性を高めてＩＣカードの価値を高揚す
るものとして、別途、インサート成形された樹脂成形品
をＩＣカードに装着することがなされている。

【０００７】この樹脂成形品は、ＩＣカードにおける場
合と同様に、装飾物たるインサート部品を成形時に溶融
樹脂に埋め込むインサート成形によりなされており、例
えば図９に示すようなインサート成形用の金型によって
成形される。

【０００８】図９において、インサート成形用の金型１
０は、上型１１と下型１２とから構成され、これらの間
に、成形品の外形状のキャビティ１４を形成するととも
に、下型１２の所定位置には、インサート部品たる装飾
物５をキャビティ１４内に保持する受けピン３０を設け
ている。また、このキャビティ１４の一側端には、キャ
ビティ１４に連通し溶融樹脂を注入するゲート１３が設
けられ、このゲート１３は、図示を省略した所定量の透
明樹脂を所定圧により射出供給する射出機構に連通され
ている。

【０００９】装飾物５は、その略中央部に各種の文様や
人物等の図案が立体的に刻設された装飾部５ａが設けら
れており、また、装飾物５の縁部全周に亘って、平面状
のリブ部５ｃが設けられている。

【００１０】一方、受けピン３０は、図１０に示すよう
に、装飾物５を吸引するためのバキューム孔３１が貫設
されて図示を省略したコンプレッサに接続されている。
また、受けピン３０は装飾物５の形状に沿った先端部３
２を有している。

【００１１】従来においては、装飾物５に孔を開けてお
き、インサート成形により当該孔に樹脂が充填されて固
化することにより、装飾物の抜け止めがなされていた。

【００１２】このような装飾物の抜け止めの場合は、固
化した樹脂が表面側に露出して商品価値を下げてしまう
不都合があった。

【００１３】この点に鑑み、本発明者等は、装飾物５の
インサート成形後において当該装飾物５の脱落を防止す
るために、受けピン３０の側部３３を装飾物５のリブ部
５ｃよりも内側に位置するようにして、成形後に当該リ
ブ部５ｃの周りを樹脂で覆う方法を試みた。

【００１４】ところが、実際は、成形後の装飾物のリブ
部が変形するものが多く輩出された。これは、インサー
ト成形時に、溶融樹脂の高い射出圧が加わるので、一般
に肉厚の薄い装飾物のリブ部が捲られてしまうものと考
えられた。

【００１５】そこで、本発明は、インサート成形時に装
飾物の変形を防止し、且つ、装飾物を埋設した箇所の薄
肉化が可能なインサート成形の金型構造を提供すること
を目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載さ
れた発明は、一対の金型間にキャビティを形成するとと
もに、一方の金型の所定位置にはインサート部品をキャ
ビティ内に保持する受けピンが設けられているインサー
ト成形の金型構造において、前記受けピンは、先端部に
前記インサート部品の外周部を囲む防護壁部を備えると
ともに、前記防護壁部には切欠部を設け、前記切欠部
は、前記インサート部品の外周部の背面に至る切欠であ
る構成のインサート成形の金型構造である。

【００１７】インサート部品は、その外周部が受けピン
の防護壁部に囲まれるので、成形時に高い射出圧にても
たらされる溶融樹脂から保護される。

【００１８】更に、受けピンは、その防護壁部に複数の
切欠部が設けられていて、各切欠部はインサート部品の
外周部の背面に至る切欠であるため、この切欠部の箇所
には溶融樹脂が流れ込み、これが成形後固化して、当該
インサート部品の保持部となる。

【００１９】本願第２請求項に記載された発明は、前記
第１請求項の発明において、前記切欠部は、少なくとも
前記インサート部品の外周部の対向部位に設けられてい
る構成のインサート成形の金型構造である。

【００２０】そのため、インサート部品の保持部となる
樹脂の固化された部位がバランスよく配される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る具体例を図
１ないし図８に基づいて説明する。

【００２２】図１に示おいて、本例のインサート成形用
の金型１０は、所定形状の上型１１と下型１２とから構
成され、これらの間に、成形品の形状に適合するキャビ
ティ１４を形成するとともに、下型１２の所定位置に
は、インサート部品たる装飾物５をキャビティ１４内に
保持する受けピン１５が設けられている。また、このキ
ャビティ１４の一側端には、キャビティ１４に連通し溶
融樹脂を注入するゲート１３が設けられ、このゲート１
３は、図示を省略した所定量の透明樹脂を所定圧により
射出供給する射出機構に連通されている。

【００２３】尚、同様に、図示を省略した装飾物を供給
する機構、上型１１と下型１２を所定圧を保持しながら
組合せる型締機構、溶融樹脂を型内に射出充填する射出
機構、成形品を取り出す取り出し機構等は、従来と同様
のものが用いられており、簡略化のために説明を省略す
ることにする。また、これらの動作は、総合制御部によ
り制御されており、自動化されている。

【００２４】また、本例の金型１０により製造される成
形品２は、図２ないし図４に示すように、ＩＣカード３
に装着されて装飾性を高め、これによりＩＣカード３の
価値を高揚する一種のカード基材であり、従って、カー
ド１は、装飾物５が埋設された成形品２と、この成形品
２に装着されるＩＣカード３とから構成されている。

【００２５】前記成形品２は、透明樹脂を素材として、
前記金型１０を用いて、後述するＩＣカードよりも若干
大きく厚い所定形状の透明体に製作され、背面側にＩＣ
カード３を装着する凹部２Ａが設けられている。また、
この成形品２には、後述するように、そのインサート成
形時に、装飾物５が埋め込まれて、この成形品２の突部
２ｂにより固定されている。

【００２６】また、このＩＣカード３は、一般的なＩＳ
Ｏ規格に基づいて、ＩＣチップを搭載したものであり、
このＩＣチップは、所定の交信手順（プロトコル）によ
りアクセス可能に構成され、予め暗号化された認証デー
タ等が記憶保存されている。従って、専用の読取り／確
認手段により、これらのデータを読取り確認できるの
で、カード１の偽造や変造を防止できるようにしてい
る。

【００２７】そして、後述するインサート成形により製
作された成形品２の背面凹部に、別工程により製作され
たＩＣカード３を填め込み、これらの両者が、ほぼ同素
材の樹脂により製作されているので、両者が接合する周
縁部を超音波融着することにより、一体に結合され、カ
ード１として完成される。

【００２８】この装飾物５は、図５に示すように、薄板
状の金属素材が用いられ、平面視の外形状が略四角形状
に形成されている。また、この金属素材は、成形品であ
る成形品２を形成する樹脂の熱膨張率に可能な限り近い
ものが選択されている。すなわち、例えば、アルミニウ
ムや真ちゅう等のように、金属のうちで比較的に熱膨張
率が高いものが用いられ、成形品２の変形や損傷を防止
している。つまり、これら両者の熱膨張率が違い過ぎる
と、成形後の成形収縮による応力集中により、装飾物５
の周辺部分が弱くなり、クレージングやクラックが生じ
てしまう。

【００２９】また、この装飾物５の略中央部には、各種
の文様や人物等の図案が立体的に刻設された装飾部５ａ
が設けられ、この装飾物５を埋設する成形品２の商品価
値を高めるようにしている。更に、この装飾部５ａ附近
は、上面にドーム状に突出され膨出形状に形成され、よ
り立体感を高めて装飾性を向上させ、高級感を持たせて
いる。従って、この図案部分附近の背面側には、空洞部
５ｂが形成されることになる。

【００３０】更に、この装飾物５の縁部全周に亘って、
平面状のリブ部５ｃが設けられて、後述する成形品２側
に形成される抜け止め突部２ｂにより保持され、装飾物
５の脱落を防止できるようにしている。

【００３１】そして、この装飾物５は、この装飾物５用
に別体に設けられた受けピン１５に載置保持され、この
受けピン１５により、装飾物５をキャビティ１４内の所
定位置に保持するとともに、装飾物５の脱落を防止する
突部２ｂを形成するようにしている。

【００３２】すなわち、再び図１に示すように、この受
けピン１５は、金型１０と同様な金属素材を用いて、金
型１０の下型１２と別体に形成されている。

【００３３】更に、この受けピン１５は、その上面形状
が少なくとも装飾物５の平面形状よりも僅かに大きな直
立した略直方体形状に形成され、下型１２の所定位置
に、下型１２内面から所定量突出して設けられている。

【００３４】また、図６ないし図８に示すように、この
受けピン１５の略中央の表面部分は、放電加工等を用い
て、この部位に装着する装飾物５の背面形状に応じた凹
凸形状に形成され、装飾物５背面の空洞部５ｂを保護す
る空洞保護部１７が設けられている。従って、この空洞
保護部１７により、装飾物５を受けピン１５に密着し安
定して保持できる。

【００３５】また、受けピン１５の表面から基端には、
複数のバキューム孔１８が貫設されており、図示を省略
したコンプレッサに接続されている。従って、このバキ
ューム孔１８の吸引圧によって、インサート成形時等の
必要時には、受けピン１５の表面に載置された装飾物５
が、強固に吸着固定されるようにしている。

【００３６】尚、本例においては、受けピン１５にバキ
ューム孔１８を設けて、装飾物５を受けピン１５に吸引
固着したが、装飾物５が磁性体である場合には、受けピ
ン１５自体を磁化したり、受けピン１５の内部に電磁石
を設けて、装飾物５を受けピン１５に任意に磁力固着す
るようにしてもよく、これらを、併用して、より強固に
吸着固定するようにしてもよい。

【００３７】更に、受けピン１５には、装飾物５の外形
状に応じて、周囲を囲む突条の防護壁部２０が形成さ
れ、成形時に、樹脂の射出圧による装飾物５の周縁部
（リブ部５ｃ）が変形することを防止している。

【００３８】すなわち、この防護壁部２０は、少なくと
も、装飾物５のリブ部５ｃ肉厚よりも、高く突出され、
成形時の樹脂射出圧力に耐える程度の壁厚が確保されて
いる。

【００３９】また、この防護壁部２０の複数の所定箇所
には、受けピン１５に載置された装飾物５の背面に至る
形状の切欠部２１が設けられ、これらの切欠部２１によ
り、成形後に装飾物５の脱落を防止する突部を形成する
ようにしている。

【００４０】これらの切欠部２１は、図６及び図７に示
すように、装飾物５を周囲を囲む防護壁部２０の対向す
る４箇所に設けられ、この切欠部２１の切欠き形状は、
略Ｌ字状とされている。すなわち、この切欠部２１は、
防護壁部２０の上縁から装飾物５のリブ部５ｃに接触保
持する平面部の下方まで垂直に切欠かれるとともに、こ
の下方端から平面部の内方に、所定量、切り欠かれてい
る。

【００４１】従って、後述するインサート成形時には、
この切欠部２１を通過して、装飾物５のリブ裏側にまで
樹脂が充填され、これにより突部が形成される。また、
成形完了後には、この突部により装飾物５の脱落を防止
することができる。

【００４２】次に、このように構成された金型１０を用
いたインサート成形工程について説明する。

【００４３】成形品２のインサート成形工程は、まず、
受けピン１５に装飾物５が載置され、吸引固着され、上
下型１１，１２が接続されて適切な型締力が加えられ、
内部にキャビティを形成した金型１０が設定される。

【００４４】次に、透明樹脂材料の可塑化（溶融）が準
備された射出機構により、金型１０内に射出（充填と保
圧冷却）が実行される。すなわち、所定量及び所定圧の
溶融樹脂が、ゲート１３からキャビティ１４内に注入さ
れ、キャビティ１４内に行き渡って充填され、樹脂の固
化完了まで適切な圧力に保圧される。

【００４５】この際には、受けピン１５の防護壁部２０
によって、装飾物５のリブの保護が行われるとともに、
突状に設けた切欠部２１を通過して、装飾物５のリブ裏
側に、所定量の溶融樹脂が回り込み、装飾物５の脱落防
止用の突部が形成される。

【００４６】そして、所定時間が経過し、この突部を含
めた成形品２の固化が完了すると、この突部により、装
飾物５のリブ背面側が保持され、装飾物５が成形品２か
ら脱落することが防止される。

【００４７】最後に、金型１０が上型１１と下型１２と
分離されて開型され、装飾物５を埋設された成形品２
が、金型１０から取り出され、同様の手順により、次の
インサート成形が行われる。

【００４８】尚、前記具体例においては、装飾物の脱落
防止する突部を４つ設けたが、これに限らず、装飾物の
平面外形状や重量等により、任意の個数を、任意箇所に
設けることができる。

【００４９】また、同様に、切欠部の切欠き幅や切欠き
深さ等も、任意に最適なものを選択してよい。

【００５０】更に、装飾物を保持する受けピンの防護壁
部に、該装飾物の背面に至る切欠部を設けた構成とした
が、これに限らず、同様な部位に貫設孔を設けた構成と
してもよい。

【００５１】以上説明したように、本例のインサート成
形の金型構造によれば、受けピンの防護壁部によって装
飾物は十分に保護できることになり、従って、外力によ
って変形しやすい素材や形状により形成された装飾物
に、適用することができる。

【００５２】また、このようにインサート成形におい
て、装飾物の抜け止めを十分に行うことができ、インサ
ート成形時に装飾物（インサート部品）と成形品との一
体化を図れるので、多数品の製造には最適である。

【００５３】また更に、高圧力の射出圧を用いることが
できるので、樹脂原料等のインサート成形条件が許す限
り、装飾体を埋設した部位の薄肉化を図ることができ、
これによりカードの外観性をより一層向上することがで
きる。

【００５４】尚、上述した具体例では、インサート成形
用の金型として上型と下型を用いたが、これに限られず
に、例えば可動金型と固定金型とから構成されるものを
用いてもよい。また、受けピンは、その名称に限らず、
実質的にインサート部品を保持するものが用いられるも
のであることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１請求項に
記載された発明は、一対の金型間にキャビティを形成す
るとともに、一方の金型の所定位置にはインサート部品
をキャビティ内に保持する受けピンが設けられているイ
ンサート成形の金型構造において、前記受けピンは、先
端部に前記インサート部品の外周部を囲む防護壁部を備
えるとともに、前記防護壁部には切欠部を設け、前記切
欠部は、前記インサート部品の外周部の背面に至る切欠
である構成のインサート成形の金型構造である。

【００５６】従って、インサート部品は、その外周部が
受けピンの防護壁部に囲まれるので、成形時に高い射出
圧にてもたらされる溶融樹脂から保護される。

【００５７】更に、受けピンは、その防護壁部に切欠部
が設けられていて、当該切欠部はインサート部品の外周
部の背面に至る切欠であるため、この切欠部の箇所には
溶融樹脂が流れ込み、これが成形後固化して、当該イン
サート部品の保持部となり、その結果、この保持部によ
り、装飾物の抜け止めを十分に行うことができる。

【００５８】本願第２請求項に記載された発明は、前記
第１請求項の発明において、前記切欠部は、少なくとも
前記インサート部品の外周部の対向部位に設けられてい
る構成のインサート成形の金型構造である。

【００５９】従って、インサート部品の保持部となる樹
脂の固化された部位がバランスよく配されることにな
り、より一層装飾物の抜け止めを確実に行うことができ
る。

【００６０】前述したように、従来、装飾物に孔を開け
ておいてインサート成形により当該孔に樹脂が充填され
て固化することにより装飾物の抜け止めがなされていた
ものは、固化した樹脂が表面側に露出して商品価値を下
げてしまう不都合があったのに対し、本発明によれば、
そのような抜け止め用の孔を設けなくてもよいので、商
品価値が低下する不都合を回避することもできるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一具体例に係り、インサート成形用金
型の要部を説明する概略縦断面図。

【図２】本例のインサート成形品を示し、（１）は、カ
ードたる成形品の概略全体を示す斜視図、（２）は、カ
ードを構成する成形品と、ＩＣカードたる成形品を分離
して示す斜視図。

【図３】カードとＩＣカードを結合した状態の概略縦断
面図。

【図４】本例の成形品であるカードを示し、（１）は平
面図、（２）は背面図。

【図５】本例の成形品に埋設される装飾物に係り、
（１）は平面図、（２）は側面図、（３）は（１）中の
iii−iii矢視断面図。

【図６】本例の金型に係り、受けピンの主要部を示す斜
視図。

【図７】本例の金型に係り、装飾物を載置保持した受け
ピンの平面図。

【図８】本例の金型に係り、装飾物を載置保持した受け
ピンの縦断面図。

【図９】従来の一具体例に係り、インサート成形用金型
の要部を説明する概略縦断面図。

【図１０】従来の金型に係り、装飾物を載置保持した受
けピンの縦断面図。

【符号の説明】１カード２成形品２ＡＩＣカード嵌着用の凹部２ａ装飾物埋設用の凹部２ｂ装飾物の抜け止め用突起部３ＩＣカード３ａＩＣカードのＩＣチップ５装飾物５ａ装飾物の装飾部５ｂ装飾物の空洞部５ｃ装飾物のリブ部１０金型１１上型１２下型１３ゲート１４キャビティ１５受けピン１７受けピンの装飾物の空洞部を保護する空洞保護
部１８バキューム孔２０防護壁部２１切欠部３０受けピン３１バキューム孔３２先端部３３側部

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−251496（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−222714（ＪＰ，Ａ) 特開平３−247425（ＪＰ，Ａ) 特開平３−236920（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 33/12 B29C 45/14 B29C 45/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の金型間にキャビティを形成すると
ともに、一方の金型の所定位置にはインサート部品をキ
ャビティ内に保持する受けピンが設けられているインサ
ート成形の金型構造において、前記受けピンは、先端部に前記インサート部品の外周部
を囲む防護壁部を備えるとともに、前記防護壁部には切
欠部を設け、前記切欠部は、前記インサート部品の外周部の背面に至
る切欠であることを特徴とするインサート成形の金型構
造。
【請求項２】前記切欠部は、少なくとも前記インサー
ト部品の外周部の対向部位に設けられていることを特徴
とする前記請求項１記載のインサート成形の金型構造。